Elucidating the Role of Gut Microbiota in the Pathogenesis of Parkinson's Disease

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K15394
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 49010:Pathological biochemistry-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Hamaguchi Tomonari 名古屋大学, 医学系研究科, 特任助教 (90812149)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 腸内細菌 / パーキンソン病 / 短鎖脂肪酸 / モデルマウス研究

Outline of Final Research Achievements

We hypothesize that specific gut bacteria are involved in the onset and pathogenesis of Parkinson's Disease (PD). One objective of this project is to identify the gut bacteria involved in the onset and progression of PD. The second is to elucidate the role of short-chain fatty acids (SCFAs) in PD. For Objective 1, we created a co-transplantation model of A. muciniphila and Bacteroides spp. and experimentally reproduced chronic constipation, an early symptom of PD. For Objective 2, we observed an exacerbation of PD symptoms by cross-breeding a short-chain fatty acid receptor knockout model with a PD mouse model. Thus, through mouse model studies, it has been demonstrated that gut bacteria are involved in the symptoms of PD.

Free Research Field

分子病態

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで世界各地での研究により、パーキンソン病（PD）患者の腸内細菌叢とPDの病態との間に相関が見られることが明らかになっていた。しかし、これらの相関関係から直接的な因果関係を特定するには至っていない。本研究では、モデルマウスを使用してPDに特有の腸内細菌がPDの初期症状である便秘を再現することを検証しました。さらに、腸内細菌叢が産生する短鎖脂肪酸が病態の進行をどのように抑制するかも明らかにしました。本研究にて、PDは腸脳相関が破綻することに伴う病気であることを示すことができた。